模具设计与制造 第3版 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 作者 李奇 模块一任务1.pptVIP

模块一 冲裁模具设计 本模块教学目的和要求 　　◎本模块的教学目的： 学习冲压模具的设计，要求掌握中等复杂程度以下的冲压模具的设计方法与编制冲压成型工艺规程。 本模块教学任务 　　◎冲压基本工序的分类与冲模分类； 　　◎冲压压机； 　　◎冲裁工艺； 　　◎冲裁模结构； 　　◎冲裁模主要零部件的结构分析与 标准的选用； 　　◎冲裁模设计。 冲压是机械制造中的加工方法之一，因为它通常是在室温下进行加工的，所以可称为冷冲压（如图1-1所示）。又因为它主要是用板料加工成零件的，所以又可称为板料冲压。冲压不但可以加工金属材料，而且还可以加工非金属材料。 冲压是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产生分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件（如图1-2所示）的加工方法。 冲压模具是在冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备（如图1-3所示）。 1．冲压加工的特点 （1）用冲压加工方法可以得到形状复杂，用其他加工方法难以加工的工件，如薄壳零件等。冲压件的尺寸精度是由模具保证的，因此，用冲压加工方法得到的工件尺寸稳定、互换性好。 （2）材料利用率高、工件重量轻、刚性好、强度高、冲压过程耗能少，因此，工件的成本较低。 （3）操作简单、劳动强度低、易于实现机械化和自动化，生产率高。 （4）冲压加工中所用的模具结构一般比较复杂，生产周期较长，成本较高。 　　2．冲压模设计的一般步骤 （1）对冲压件进行工艺性分析。 （2）确定冲压的工艺方案。 （3）选择模具的结构形式。 （4）进行必要的工艺计算。它主要包括以下步骤。 （5）选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸。 （6）选择压力机的型号或验算已选的压力机。 （7）绘制模具总装图及各非标准的零件图。 任务1 冲压工序与冲模的分类 知识点 　　◎冲压基本工序的分类； 　　◎冲模分类； 　　◎冲裁件的工艺分析。 技能点 　　◎冲裁件的工艺分析。 一．任务导入： 1．任务要求 　　 图1-4 手柄工件简图 现有一手柄工件，如图1-4所示，生产批量：中批量；材料：Q235-A；材料厚度为1.2 mm。要求确定该工件的冲压方法。 2．任务分析 　　该工件结构相对简单，只有落料和冲孔两个工序。材料为Q235 -A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。 二、知识链接 1.冲压基本工序 2.冲模的分类 3.冲裁过程分析 4.冲裁件的工艺分析 1.冲压基本工序 冲压加工的零件由于其形状、尺寸、精度要求、生产批量、原材料性能等各不相同，因此生产中所采用的冲压工艺方法也是多种多样的，但概括起来可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序是指使板料按一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和切断面质量的冲压件（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。 　　上述两大类工序，按冲压方式不同又可分为很多基本工序，分别见表1-1和表1-2。 表1-1 分离工序 表1-2 成形工序 表1-2 成形工序（续） 2.冲模的分类 （1）按工序性质分类，可分为落料模、冲孔模、切断模、切边模、切舌模、剖切模、整修模、精冲模等。 2.冲模的分类 （2）按工序组合程度分类，可分为以下3种。 　　①单工序模（俗称简单模），即在一副模具中只完成一种工序，如落料、冲孔、切边等。 　　②级进模（俗称连续模），即在压力机一次行程中，在模具的不同位置上同时完成数道冲压工序。 　　③复合模，即在压力机的一次行程中，在一副模具的同一位置上完成数道冲压工序。压力机的一次行程一般只得到一个冲压件。 2.冲模的分类 （3）按冲模有无导向装置和导向方法分类 　　可分为无导向的开式模和有导向的导板模、导柱模。 2.冲模的分类 （4）按送料、出件及排除废料的自动化程度分类，可分为手动模、半自动模和自动模。 　　另外，按送料步距定位方法不同可分为挡料销式、导正销式、侧刃式等模具；按卸料方法不同可分为刚性卸料式和弹性卸料式等模具；按凸、凹模材料不同可分为钢模、硬质合金模、钢带冲模、锌基合金模、橡胶冲模等。 3.冲裁过程分析 （1）冲裁过程 在冲裁工艺中，以落料、冲孔应用得最多。从板料上冲下所需形状的工件（或毛坯）称为落料。在工件上冲出所需形状的孔（冲去的为废料）称为冲孔。 3.冲裁过程分析 　　普通冲裁过程示意图如图1-5所示。凸模1与凹模2具有与工件轮廓一样的刃口，且凸、凹模之间存在一定的间隙。当压力机滑块把凸模1推下时，便将放在凸、凹模中间的板料冲裁成所需的工件了。 3.冲裁过程分析 　如图1-6所示是冲裁金属板料时的变形过程。当模具间隙正常时这个